基于智能感知的物聯網云平臺探究

李 哲，潘 維，張 赟

（1.江蘇同德信息科技有限公司，江蘇 連云港 222000；2.江蘇農林職業技術學院，江蘇 句容 212400；3.南京市小易信息科技有限公司，江蘇 南京 210000）

智能設備，借助于“云”以及“數據”的核心力量，對內能夠完善自身產品功能，對外能夠把自身的功能或數據 API化，在越來越多的領域獲得發展，強化物理世界的相互連通，推動有關應用生態的可持續發展[1]。在此基礎上，本文重點探究了智能感知下的物聯網云平臺設計策略。

1 系統特征

（1）連接“物”。支持將生態系統里面的平臺和設備進行連接，更好地實現協議適配器、遠程代理（EdgeAgents）等能力。

（2）構建“物”。消除復雜性，進一步提供了 IoT應用程序以及解決方案，建立應用程序的“物”設計工具，快速的應用程序以及解決方案開發體驗，開展了全面化的設備管理以及完善，實現了一體化的流程管理。

（3）分析“物”。借助于平臺內置的 AI機器學習、流計算以及規則引擎工具等模塊，對傳感器與數據的關系進行充分挖掘，開展大數據分析，使預測建模與計分、異常與信號檢測、警報與通知、機器學習技術實現了自動化。

（4）“物物”協同。經過平臺統一化的管理以及研究，設備與設備之間的共同配合，共同定時、定量地執行任務。

2 基于智能感知的物聯網云平臺設計策略

2.1 系統設計

在智能感知下的物聯網云平臺將對使用人員提供一個綜合性平臺，將處理產品構建、數據展示、設備管理、智能分析以及協議適配方面的需求問題[2]。云平臺借助于 hub獲取到物理世界的相關數據，利用數據解析獲得有關數據，憑借機器學習、流式計算以及大數據等模塊計算進一步獲得數據，觸發規則引起，開展相應的控制、預測以及警報等策略，反饋到使用人員。

2，2 功能模塊設計

（1）用戶管理。平臺重點分為企業用戶、普通用戶以及管理員等角色，普通用戶能夠對自己賬戶下數據、產品以及應用、設備進行管理；管理員能夠對普通用戶以及企業用戶實施管理；企業用戶下能夠擴增普通用戶，企業用戶下能夠查看普通用戶的應用、數據以及設備，還有對態勢圖進行查看。

（2）產品管理。普通用戶能夠在云端不斷加入新產品，并且選取相關協議（HTTP、MQTT等）。普通用戶能夠對產品實施增刪改查，然而一旦選擇產品所用的接入協議，就無法對其進行編輯[3]。現如今關于產品的刪除也是不可逆的，如果用戶選取刪除產品，產品內全部的信息將無法恢復。

（3）設備管理。這個頁面進一步列出該產品下已經建立的全部設備，針對某一個設備，提供刪除、編輯、添加觸發器、管理數據流、查看詳情和發送命令功能。當開發人員需建立很多設備的時候，為了防止手動建立過程的復雜化，平臺利用“注冊碼”的創建方式來接入平臺批量設備。在開發設備端的時候，開發人員僅僅需要把這個頁面里面的“正式環境注冊碼”進一步寫到接入代碼中，接入順利后，平臺上會對這個新設備進行自動生成[4]。設備有關操作說明：數據展示：能夠展示以及管理這項設備下的數據流；查看詳情：能夠對這項設備下的核心信息進行查看；添加觸發器：能夠設置單個設備的觸發條件，也能夠限定控制范圍，能夠選擇這項產品下所有設備，也能夠選取單個設備。同時還能夠采取URL或者郵箱的方式來反饋觸發后的消息。

（4）數據流模板管理。這個頁面進一步列出了該產品下設備的全部數據流模板，涵蓋其符號、單位、名稱以及“刪除”與“編輯”操作。用戶能夠建立針對這項產品下全部設備的數據流，對“添加數據流”按鈕進行點擊，就能夠添加數據流。

（5）觸發器管理。用戶能夠借助于觸發器來監控數據流，進一步實現特定條件的事件告警；按照提前設定好所要監控的事件觸發條件、數據流以及告警信息的接受方式，如果監控的數據流數據進一步滿足設定條件，觸發器就能夠采取郵件的方式向用戶進一步發送告警信息。對“添加觸發器”進行點擊，進入添加觸發器的頁面，對觸發器的觸發條件、數據流名稱、控制范圍、接受信息方式以及名稱等進行輸入，添加觸發器[5]。用戶能夠對已經建立的觸發器有效開展編輯以及修改操作，每個觸發器能夠關聯若干個設備，關聯到同一觸發器的每個設備一定要擁有相同名稱的數據流。

（6）外部接口。用戶能夠經過添加應用來查看、比較以及分析數據流。現如今單個應用能夠對多個數據流進一步顯示多個以及多種表單。用戶也能夠對數據流有效開展大數據分析[6]。平臺會對生成的智能分析與開發完的應用提供發布鏈接。

（7）智能分析。借助于機器學習技術深入分析傳感器數據，在若干種維度上有效創建數據模型，開展融合關聯分析，對數據的相關性進行準確判斷，進一步得出數據趨勢，進而對數據的應用以及展示情況提供大量的參考維度，便于使用人員將應用的具體用途結合起來使用數據。

（8）規則引擎。使用人員能夠經過在平臺上采取配置以及拖拽等方式，對業務流程以及數據流轉方式進行配置，進而減少應用程序的維護成本，對業務邏輯以及技術數據流轉邏輯進行分離，進一步延伸平臺自身的業務能力。

2.3 系統頁面與交互設計

（1）產品頁。產品頁面對產品數據列表、產品統計數據與產品熱點圖進行展示[7]。建立產品的時候需要采取設備接入方式。

（2）設備展示頁。一是對產品的詳情按鈕進行點擊，能夠進入產品頁面，點擊“設備管理”頁面對設備有效開展增刪改查。二是設備的添加進一步包含兩類模式，“設備管理”頁面上方的添加設備選項，或是自動添加設備。

（3）數據流以及數據點頁面。一是將信息流上傳到平臺；二是在“設備”的“數據流展示”頁面能夠發現設備下全部設備流的相關情況；三是在“數據流管理”頁面下能夠發現產品下全部的數據流情況，點擊詳情能夠進一步看到數據流圖。

（4）應用管理。一是普通用戶能夠在應用管理界面選取“新建應用”來添加應用；二是相同圖表內支持顯示不同設備的最新數據點；三是支持提供數據點的簡單公式計算（平均數、方差、中位數等）和智能預測補圖功能以及異常點標注等功能；四是對應用詳情進行點擊以及查看的時候，圖標上方會明確顯示“發布鏈接”，可供外部使用。

（5）觸發器管理。一是普通用戶能夠選取“新建觸發器”來添加觸發器；二是按照需求填圖，點擊確定就能夠添加觸發器；三是在觸發器管理界面，能夠進入觸發器的關聯設置界面。在此界面能夠把觸發器與若干個設備聯系起來以及設置觸發后執行的動作，實際運行時觸發條件時按照設置進行執行（報警、調用外部接口等）。

3 系統應用場景

（1）警用監管平臺。接入區域里面的環境傳感器設備，對管理區域里面的車流量、人流量、交通信號、環境的溫濕度、水電氣接入、樓宇通風排水等數據進行監控，第一時間發現以及排除故障。

（2）農業種植。智能感知平臺將搜集傳感器的天氣、肥料使用情況、土壤濕度、 GIS信息數據、生長狀況，并且開展機器學習以及探究；使用人員能夠借助于可視應用程序對種植以及灌溉莊稼進行指導。經過建立響應及時、靈活擴展以及運行穩定的數據、設備以及系統接口資源池，支持若干種農業網絡設備，使軟硬件產品進一步實現高效集成以及協同服務，可以對農業數據資源進行匯聚以及共享，產生規模效應。

（3）工業生產。經過傳感器直接、快速測量產品質量指標（如：黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等），對指標間的內在變化關系進行聯合判斷，實現生產手段的準確調整。

4 結束語

總之，本文從系統設計、功能模塊設計、系統頁面與交互設計等方面入手，以更好地實現物聯網云平臺的設計。傳統設備維護以及升級面臨著各種各樣的問題，于是，設計一種基于智能感知的物聯網云平臺就變成相關人員的核心任務。